Chapitre 2: Les forces Exercices de revision

Chapitre 2:
Les forces
Exercices de revision
1) Quelles sont les vecteurs force qui agissent sur: (tracez-les sur le dessin.)
a) la vieille dame
immobile?
b) les haltères
immobiles
de Ferdinand?
Verticale
v
= 10 m/s
c) Candide qui descend
à vitesse constante?
d) le seau d’eau
immobile?
v
= 0,25 m/s
e) Le piano qui est déplacé
à vitesse constante?

2) Voici 5 situations où des objets sont soumis à l’action de forces concourantes:
a) Quels sont les schémas où F1 est une force résultante? 1˚), 3˚) et 5˚)
b) Quels sont les schémas où F1 est une force équilibrante? 2˚) et 4˚)
3) Quelle force faut-il ajouter pour que le système soit en équilibre?
FeFR
4) Quels sont les systèmes de forces en équilibre parmi les suivants? 3˚) et 4˚)

5) Quel est le poids sur la Terre d’une personne de 58,0 kg? Fg = 568 N
m = 58,0 kg F = m x g
g = 9,80 N/kg F = 58,0 kg x 9,80 N/kg
F = 568,4 N
6) Oncle Michel promène son neveu François avec une traîne-sauvage. Il tire sur
la corde avec une force de 240 N. Elle fait un angle de 40,0 ° avec l’horizontale. La
traîne-sauvage, avec François, a un poids de 175 N.
a) Quelle est la grandeur de la force faisant avancer le traîneau? Fh = 184 N
= 40,0 ˚ F
h = F x cos
F = 240 N F
h = 240 N x cos 40,0 ˚
Fg = 175 N F
h = 183,8506663 N
b) Est-ce que cette force peut soulever le traîneau? NON
= 40,0 ˚ F
v = F x sin
F = 240 N F
v = 240 N x sin 40,0 ˚
Fg = 175 N F
v = 154,269 026 3 N
Pourquoi? parce que la composante verticale de cette force (154 N) est
inférieure au poids (175 N) du traîneau. (Fv = F sin 40,0˚ = 154,2690263 N).
7) Un bloc de 520,0 N est suspendu à une corde. On tire horizontalement sur le
bloc avec une force de 300,0 N. La corde fait un angle de 60,0 ° avec le
plafond. Quelle est la force exercée sur la corde? Fcorde = 600 N
520 N 300 N
Fcorde
60,0 ˚
520 N
300 N
30,0 ˚
520 N = cos 30,0 ˚
Fcorde
520 N = Fcorde
cos 30,0 ˚
600,44428 N = Fcorde

8) Un objet de 5,00 kg est suspendu au plafond avec 2 cordes faisant chacune
un angle de 30,0 ° avec le plafond. (g = 9,80 N/kg)
Quelle est la force exercée sur chaque corde? F1 = F2 = 49,0 N
5,00 kg
30,0 Fg= 5,00 kg x 9,80 N/kg
Fg= 49,0 N
F
60,0
Fg= 49,0 N
30,0 30,0 30,0
F
On a un triangle équilatérale.
Donc, les 3 côtés sont égaux:
F1= F2= Fg= 49,0 N
9) Du haut d’une maison à toit plat, Tristan et Gabriel soulèvent, au moyen d’un
câble, un seau rempli de ciment dont la masse est de 100 kg. Gabriel tire
avec un angle de 30,0 ° avec le toit et Tristan avec un angle de 60,0 °.
Quelle force est exercée par chacun? FGabriel = 490 N FTristan = 849 N
60,0 ˚ Fg= 100 kg x 9,80 N/kg
Fg= 980 N
30,0 ˚
FTristan = 980 N x sin 60,0 ˚
FTristan = 848,7048957 N
FGabriel = 980 N x sin 30,0 ˚
FGabriel = 490 N
100 kg
FKe
60,0 ˚
Fg= 980 N
30,0 ˚ 60,0 ˚
FJim
90,0 ˚
10) Une voiture est coincée dans la neige. Astucieusement, Nicolas tend un câble
entre la voiture et l’arbre. Il applique une force de 320 N au centre du câble. Cette
force permet de donner un angle de 5,00 ° entre le câble et l’auto.
Quelle force le câble exerce-t-il sur l’auto pour lui permettre de bouger?
Fauto = 1 836 N
F = 320 N
5,00 ˚
Auto
5,00 ˚
Faut
Farbr
F = 320 N
10,0 ˚
85,0 ˚
Faut
Fauto = 320 N ------> Fauto = 320 N x sin 85,0 ˚ = 1 835,794119 N
sin 85,0 ˚ sin 10,0 ˚ sin 10,0 ˚

11) Une petite araignée de 60,0 g est suspendue à son fil. Le vent la déplace de
35,0 ° vers l’ouest.
Quelle est la force, grandeur et orientation, du vent? Fvent = 0,412 N à 180 ˚
Fg= 0,0600 kg x 9,80 N/kg
Fg= 0,588 N
35,0 ˚
A
A
35,0 ˚
Fg = 0,588 N
Fvent = ?
Ffil = ? Fvent = 0,588 N
sin 35,0 ˚ sin 55,0 ˚
Fvent Fvent = 0,588 N x sin 35,0 ˚ = 0,4117220325 N
sin 55,0 ˚
12) Pour tendre un arc, on exerce une force de 280 N avec l’horizontale. La
corde fait un angle de 45 ° de part et d’autre de la corde.
Quelle est la tension exercée sur chaque brin de corde? F1 = F2 = 198 N
F = 280 N 280 N
280 N
45,0 ˚
45,0 ˚
F1
F2
F2
On a un triangle rectangle. F1 = F2 = 280 N x sin 45,0!˚ = 197,9898987 N
13) Un filet de tennis est maintenu aux 2 extrémités par un poteau d’acier. La
tension maximale dans le filet est de 800 N. Un câble faisant un angle de
40,0 ° avec la verticale retient le poteau.
F = 800 N
40,0 °
F = 800 N
40,0 °
a) Quelle grandeur a la force exercée sur le câble d’un poteau? Fcâble = 1 245 N
800 N = sin 40,0 ˚
Fcâble
Fcâble = 800 N = 1 244,579061 N
sin 40,0 ˚
40,0 ˚
F=800 N
F=800 N
Fcâble = ?
Fpoteau = ?
b) Quelle est la grandeur de la force exercée vers le haut par un poteau?
Fpoteau = 953 N
Fpoteau = 800 N ------> Fpoteau = 800 N x sin 50,0 ˚ = 953,4028741 N
sin 50,0 ˚ sin 40,0 ˚ sin 40,0 ˚